JPH07325525A - 感光体表面またはクリーニング部材被覆用粒子およびそれを用いた画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クリーニング工程において感光体表面に傷、
黒点等の損傷を与えず、感光体の磨耗を低減させ、且つ
画像に白ぬけ、像ぼけ、カブリ等の画質欠陥を発生させ
ることなく、残留トナーを除去できる感光体表面または
クリーニング部材被覆用粒子、およびそれを用いる画像
形成方法を提供する。 【構成】 感光体表面またはクリーニング部材被覆用粒
子は、平均一次粒子径が０．０３ないし３．０μｍであ
り、モース硬度が１ないし４であり、ｃ軸／ａ軸比が
１．５以上である層状格子構造を有する無機微粒子より
なる。この無機微粒子を、現像領域以外の領域で感光体
表面に供給することにより、画像形成を行う。その場
合、現像剤成分を除去する工程において、ブラシおよび
／またはブレードに上記無機微粒子を付着させるのが好
ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光体表面またはクリ
ーニング部材被覆用粒子およびそれらを用いた画像形成
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法は、感光体等の静電潜像保持
体（以下、「感光体」という。）に形成された静電潜像
を、現像剤を用いて現像し、感光体上のトナーを紙、シ
ート等の転写材に転写した後、熱、溶剤、圧力等を利用
して定着し永久画像を得るものであり、また、その際、
感光体上に残留したトナーは、クリーニングされるもの
である。したがって、複写するに際しては、各工程が完
全に機能して初めて繰り返し特性の安定なシステムとし
て完成する。特に前記工程のうち、クリーニング工程
は、感光体とクリーニング部材等が直接接触するので、
その表面で傷、磨耗などの感光体損傷等を引き起こす可
能性があり、また、一方では、クリーニング不良による
画質欠陥の発生等も懸念されるので、高いクリーニング
性が必要となる。これらの諸要求を満たすべく、シリカ
等の無機微粉、脂肪酸およびその誘導体、金属酸塩、ポ
リオレフィン等、種々の助剤をトナーに外添することが
提案され、流動性、耐久性、あるいはクリーニング性の
改善が図られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来提
案されている添加剤において、シリカ、チタニア、アル
ミナ等の無機化合物（特開昭５９−２２６３５５号公
報、特開昭６１−２３１６０号公報、特開昭６３−１１
８７５７号公報、特開平２−１８７０号公報、特開平２
−９０１７５号公報等）は、流動性を著しく向上させる
ものの、感光体表面層が硬い無機化合物微粉により、へ
こみや傷がつきやすく、傷付いた部分でトナー固着を生
じやすい等の問題がある。また、近年、省資源化の目的
で再生紙の利用が増えているが、一般に、再生紙は紙粉
を多く発生させるという問題があり、感光体とブレード
の間に紙粉等が入り込み、黒筋等のクリーニング不良を
誘発する。これらの問題を解決すべく、添加剤として、
脂肪酸金属塩（特開昭５４−１６２１９号公報および同
６０−１９８５５６号公報）、ポリオレフィン（特開昭
６１−２３１５６２号公報および同６１−２３１５６３
号公報）等の外部添加剤を用いることが検討されてい
る。上記の公報に開示されたものにおいては、いずれも
添加剤の粒径が３μｍ〜２０μｍと大きく、その効果を
効率よく発現させるためには、相当量の添加が必要とな
る。さらに付け加えれば、初期的には効果があるもの
の、添加剤（滑剤）独自のフィルミングによる滑剤とし
ての膜形成が均一ではなく、画像に白ぬけ、像ぼけ等を
発生させるという問題が生じる。

【０００４】また、一方では、二硫化モリブデン、二硫
化タングステン、二硫化チタン、グラファイトよりなる
群より選ばれる添加剤のトナーへ外部添加（特公昭５１
−２３９１１号公報）が検討されている。これら添加剤
はその様々な用途に対して種々の粒径のものがあり、添
加剤粒径が３μｍを越える場合、前記の脂肪酸金属塩等
と同様に、その効果発現のためには相当量の添加が必要
となる。また、これらは無機の硬質粒子であるので、そ
の粗大粒子により感光体傷等のようなトラブルを発生さ
せやすい。さらに他方では、アクリル酸エステルモノマ
ー、メタクリル酸エステルモノマー、スチレン系モノマ
ー等の単独もしくは共重合体の微粉末による感光体の被
覆（特公平２−３１８８号公報）が検討されている。し
かしながら、最近では、複写速度がより一層高速化する
傾向にあり、それに伴ってクリーニング時に感光体にか
かるストレス（荷重、速度）も増加する。そのため上記
の系のような樹脂微粉末は、クリーニング時のストレス
で変形してしまい、充分な効果を維持できないという問
題がある。更に樹脂自身の持つ帯電極性のため用いられ
る感光体の極性も、限定されるという不具合点がある。

【０００５】したがって本発明は、従来技術の上記実情
に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的
は、クリーニング工程において感光体表面に傷、黒点等
の損傷を与えず、感光体の磨耗を低減させ、且つ画像に
白ぬけ、像ぼけ、カブリ等の画質欠陥を発生させること
なく、残留トナーを除去できる感光体表面またはクリー
ニング部材被覆用粒子を提供することにある。本発明の
他の目的は、感光体表面に傷、黒点等の損傷を与えず、
感光体の磨耗を低減させ、且つ画像に白ぬけ、像ぼけ、
カブリ等の画質欠陥のない複写画像を形成することが可
能な画像形成方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は種々検討し
た結果、特定の平均粒径、モース硬度およびｃ軸／ａ軸
比をもち、層状格子構造を呈する無機微粒子を感光体表
面またはクリーニング部材被覆用粒子として用いること
により、上記目的を達成できることを見出し、本発明を
完成するに至った。

【０００７】本発明の感光体表面またはクリーニング部
材被覆用粒子は、平均一次粒子径が０．０３ないし３．
０μｍであり、モース硬度が１ないし４であり、ｃ軸／
ａ軸比が１．５以上である層状格子構造を有する無機微
粒子よりなることを特徴とする。本発明の画像形成方法
は、感光体上の静電潜像を現像する工程、形成されたト
ナー像を転写材に転写する工程、感光体上に残留する現
像剤成分を除去する工程を有する画像形成方法におい
て、現像領域以外の領域で、上記層状格子構造を有する
無機微粒子を感光体表面に供給することを特徴とする。
本発明の画像形成方法の好ましい態様は、上記の画像形
成方法において、現像剤成分を除去する工程がブラシお
よびブレードのいずれか一方または両者を用いてなり、
該ブラシおよびブレードのいずれか一方または両者に上
記層状格子構造を有する無機微粒子を付着させることを
特徴とする。

【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
係る感光体表面またはクリーニング部材被覆用粒子は、
層状格子構造を有する無機微粒子よりなるものであっ
て、その無機微粒子は、平均一次粒子径が０．０３ない
し３．０μｍ、好ましくは０．０５μｍないし１．０μ
ｍであり、モース硬度が１ないし４、好ましくは３以下
であり、ｃ軸／ａ軸比が１．５以上、好ましくは１．５
〜６．０の範囲であることが必要である。

【０００９】ｃ軸／ａ軸比が１．５以上の層状格子構造
を有する無機微粒子は、ある程度の潤滑性を有してお
り、この無機微粒子を用いることにより、高速時におけ
るクリーニング部材と感光体表面間或いはトナーと感光
体表面間等のインタラクションを低減することができ、
結果として、感光体表面の損傷を制御し、かつ摩耗を低
減させることができる。さらに高速機への適性も良好で
ある。しかしながら、ｃ軸／ａ軸比が１．５よりも小さ
い無機微粒子の場合は、前述のような潤滑性発現能力が
著しく低くなり、所望の効果を十分に得ることができな
い。

【００１０】また、一次粒子径が３．０μｍを越える場
合、前述のように硬質の無機粗大粒子による感光体傷発
生のようなトラブルを誘発しやすく、さらに、トナー表
面に付着しないでトナー中に混在することになり、トナ
ー全体に対して均一な効果を発揮することができない。
また、ブレードと感光体間に位置した場合、クリーニン
グされるべきトナー粒子を通過させる現象、すなわちク
リーニング不良を発生させてしまう。一次粒子径が０．
０３μｍ以下の場合、無機微粒子自身がトナー表面の凹
凸の凹部に入り込み、インタラクション低減剤としての
効果を低下させてしまう。

【００１１】さらに、モース硬度が１よりも小さい場合
には、高速クリーニング時にストレスを受けると、無機
微粒子が感光体表面に付着または固着してしまい、画像
上にコメット状の画質欠陥を発生させる。さらに、無機
微粒子がトナー表面の流動化助剤等の硬い微粒子を巻き
込んでしまい、発生した粗大粒子による感光体またはク
リーニング部材の損傷や、流動化助剤減少によるトナー
流動性、ブロッキング性の悪化を誘発させる場合があ
る。また、モース硬度が４よりも大きい場合には、硬度
が高すぎる感光体表面層に無機微粒子自身による凹みや
傷がつきやすく、傷ついた部分でトナー固着等を生じや
すくなり、画像上にコメット状のディフェクトを発生さ
せてしまう。

【００１２】本発明において使用される層状格子構造を
有する無機微粒子としては、例えば、二硫化ジルコニウ
ム、二硫化タンタル、二硫化モリブデン、二硫化タング
ステン、二硫化チタン、二硫化ニオブ等の硫化物、セレ
ン化モリブデン、セレン化タングステン、セレン化ニオ
ブ等のセレン化物、フッ化黒鉛のようなフッ化物、窒化
ホウ素等の窒化物、テルル化ニオブ、テルル化モリブデ
ン等のテルル化物、グラファイト等の炭素類等があげら
れるが、何等これ等に限定されるものではない。これら
の中でも、特に、二硫化物、セレン化物が好ましく用い
られる。

【００１３】本発明の上記感光体表面またはクリーニン
グ部材被覆用粒子は、乾式プロセスに応じて適宜使用す
ることが可能であるが、一般には、電子写真、静電記録
等、感光体上に静電荷像を形成した後、現像機内の現像
剤により静電潜像を現像する工程、形成されたトナー像
を転写材に転写する工程、感光体上に残留する現像剤成
分を除去する工程を有する画像形成方法に使用すること
ができる。本発明の画像形成方法において、上記無機微
粒子を感光体表面に供給して被覆させるには、現像領域
以外の領域で、外部から供給すればよい。例えば、小さ
な粗布製のパウチ（小袋）に無機微粒子を入れ、クリー
ニング部材もしくは感光体に手でダスティングを行なう
か、無機微粒子の付着したウエブ、スポンジロール等を
クリーニング部材の前に設けて、クリーニング時に感光
体上に無機微粒子被覆が安定に形成されるようにすれば
よい。また、クリーニング工程がブラシクリーニングお
よびブレードクリーニングのいずれか一方または両者に
よる場合においては、ブラシ或いはブレードのいずれか
一方または両者に無機微粒子を付着させればよい。それ
により感光体上に無機微粒子被覆が安定に形成されるよ
うになり、長期に亘る耐久性を得ることができる。

【００１４】また、本発明の画像形成方法において、現
像のために使用するトナーとしては、結着樹脂および着
色剤を必須成分とする二成分トナー、磁性材料を内包す
る磁性一成分トナー、或いは、カプセルトナー等、如何
なるものでも使用することができるが、その平均一次粒
子径は３０μｍ以下、特に３μｍ〜２０μｍの範囲に設
定するのが好ましい。また、トナーが二成分現像剤とし
て用いられる場合において、用いられるキャリアは公知
のものであれば特に制限されるものではなく、鉄粉系キ
ャリア、フェライト系キャリア、表面コートフェライト
系キャリア等が使用できる。また、感光体としては、Ｓ
ｅ系感光体、有機系感光体、アモルファスシリコン感光
体、或いはこれらの表面に必要に応じてオーバーコート
を施したもの等、従来公知のものであれば何如なるもの
でも使用可能である。現像機としても、従来の二成分現
像機、一成分現像機等、公知のものならば全て使用でき
る。

【００１５】

【実施例】以下、実施例および比較例をあげて本発明を
さらに具体的に説明するが、本発明はこれ等実施例によ
って何等限定されるものではない。なお、下記の説明に
おいて「部」は「重量部」を意味する。 実施例１ トナーの調製： 結着樹脂（スチレン−アクリル酸ブチル共重合体 ［８０／２０］）（Ｍｗ＝１８万） １００部 カーボンブラック（Ｒ３３０：キャボット社製） １０部 低分子量ポリブロピレン（ビスコール６６０Ｐ： 三洋化成社製） ５部 帯電制御剤（Ｐ−５１：オリエント化学工業社製） ２部 上記成分をバンバリーミキサーで溶融混練し、冷却後、
ジェットミルにより微粉砕し、分級機にて分級して平均
粒径１１μｍのトナー粒子を作製した。このトナー１０
０部に対して平均一次粒子径０．０５μｍの二酸化チタ
ン微粉末２部を添加し、ヘンシェルミキサーによって分
散混合を行いトナーを得た。 キャリアの調製： スチレン−ブチルメタクリレート共重合体（７０／３０） （Ｍｗ＝２２万） １００部 マグネタイト（ＥＰＴ−１０００：戸田工業社製） ２００部 ポリフッ化ビニリデン（ＫＹＮＡＲ：Ｐｅｎｎ Ｗａｌｔ社製） ５部 上記成分を加圧ニーダーで溶融混練し、さらにターボミ
ルおよび分級機を用いて粉砕、分級を行い、平均粒径５
０μｍのキャリアを得た。 現像剤組成物の調製：前記トナー５部とキャリア９５部
とを混合して二成分現像剤組成物を調製した。 無機微粒子の添加：複写機（Ｖｉｖａｃｅ８００、富士
ゼロックス社製の改造機）の感光体表面に、平均一次粒
径が０．７μｍの二硫化タングステン微粒子を内包した
パウチ（粗布製小袋）でダスティングを行うことによ
り、二硫化タングステン微粒子を付着させ、上記現像剤
を用いて複写テストを行った。なお、使用した二硫化タ
ングステン微粒子のモース硬度は２であり、ｃ軸／ａ軸
比は３．９４であった。

【００１６】実施例２ 実施例１の複写機（Ｖｉｖａｃｅ８００、富士ゼロック
ス社製の改造機）の感光体表面の代わりに、クリーニン
グブラシに二硫化タングステン微粒子を付着させた以外
は、実施例１と同様にして複写テストを行った。 実施例３ 実施例１の複写機（Ｖｉｖａｃｅ８００、富士ゼロック
ス社製の改造機）の感光体表面の代わりに、クリーニン
グブレードに二硫化タングステン微粒子を付着させた以
外は、実施例１と同様にして複写テストを行った。 実施例４ 実施例１の複写機（Ｖｉｖａｃｅ８００、富士ゼロック
ス社製の改造機）の感光体表面の代わりに、クリーニン
グブラシおよびクリーニングブレードに二硫化タングス
テン微粒子を付着させた以外は、実施例１と同様にして
複写テストを行った。 実施例５ 実施例１の複写機（Ｖｉｖａｃｅ８００、富士ゼロック
ス社製の改造機）のクリーニングブラシおよびクリーニ
ングブレードに二硫化タングステン微粒子を付着させ、
さらにこの微粒子を内包したパウチ（粗布製小袋）を用
いてダスティングを行なうことにより、感光体へも二硫
化タングステン微粒子を付着させた以外は、実施例１と
同様にして複写テストを行った。

【００１７】比較例１ 感光体表面に二硫化タングステン微粒子を付着させない
他は、実施例１と同様にして複写テストを行った。 比較例２ クリーニングブレードおよびクリーニングブラシに平均
一次粒子径０．５μｍのメタクリル酸メチル／スチレン
共重合体（５０／５０）微粒子を付着させた以外は、実
施例４と同様にして複写テストを行った。 比較例３ クリーニングブレードおよびクリーニングブラシに平均
一次粒子径０．３μｍのポリフッ化ビニリデン微粒子
（ＫＹＮＡＲ：Ｐｅｎｎ Ｗａｌｔ社製）を付着させた
以外は、実施例４と同様にして複写テストを行った。 比較例４ クリーニングブレードおよびクリーニングブラシに平均
一次粒子径１６ｎｍの疎水性シリカ微粒子（Ｒ９７２：
日本アエロジル社製）を付着させた以外は、実施例４と
同様にして複写テストを行った。

【００１８】これらの複写テストより得られた結果を表
１に示す。また、試験方法および評価基準は以下の通り
である。 （１）クリーニング性能 ５ｃｍ幅の黒帯について、未転写の状態で、９９９枚モ
ード×３回のブレードクリーニングを行った。この評価
はストレステストであり、以下のＧ１〜Ｇ３では通常コ
ピー時に問題なく、Ｇ４〜Ｇ５では通常コピー時にクリ
ーニング不良が発生することを意味する。 Ｇ１：問題なく感光体表面のトナーをクリーニングする
ことができた。 Ｇ２：２５００枚以上になると、若干クリーニング不良
が発生した。 Ｇ３：１５００枚〜２４９９枚でクリーニング不良が発
生した。 Ｇ４：５００枚〜１４９９枚でクリーニング不良が発生
した。 Ｇ５：４９９枚以下でクリーニング不良が発生した。 （２）感光体摩耗量 １０万枚コピーを採取した後、感光体摩耗量を測定し
た。 （３）画質欠陥 １０万枚コピーを採取して、コピーの画質と感光体表面
の欠陥を観察した。 問題なし：１０万枚コピーを採取間および１０万枚コピ
ー後に、画像欠陥（黒点、黒筋、カブリ等）、感光体表
面の傷が観察されなかった。 ＊１：８００枚コピー程度より黒筋および感光体傷によ
る黒点が発生した。 ＊２：１０００枚コピー程度より黒筋が発生した。 ＊３：２００枚コピー程度より黒筋および感光体傷によ
る黒点が発生した。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【発明の効果】本発明の感光体表面またはクリーニング
部材被覆用粒子は、上記の平均一次粒子径、モース硬度
およびｃ軸／ａ軸比を有する層状格子構造を呈する無機
微粒子よりなり、それを感光体表面に供給して感光体表
面を被覆することにより、クリーニング工程において感
光体表面に傷、黒点等の損傷を与えずに残留トナーの除
去を行うことができ、また、感光体の磨耗を低減させる
という効果を生じる。したがって、形成される画像に白
ぬけ、像ぼけ、カブリ等の画質欠陥を発生させることが
なく、長期にわたって優れた画質の画像を形成すること
が可能になる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平均一次粒子径が０．０３ないし３．０
   μｍであり、モース硬度が１ないし４であり、ｃ軸／ａ
   軸比が１．５以上である層状格子構造を有する無機微粒
   子よりなることを特徴とする感光体表面またはクリーニ
   ング部材被覆用粒子。
2. 【請求項２】 感光体上の静電潜像を現像する工程、形
   成されたトナー像を転写材に転写する工程、感光体上に
   残留する現像剤成分を除去する工程を有する画像形成方
   法において、現像領域以外の領域で、平均一次粒子径が
   ０．０３ないし３．０μｍであり、モース硬度が１ない
   し４であり、ｃ軸／ａ軸比が１．５以上である層状格子
   構造を有する無機微粒子を感光体表面に供給することを
   特徴とする画像形成方法。
3. 【請求項３】 感光体上の静電潜像を現像する工程、形
   成されたトナー像を転写材に転写する工程、感光体上に
   残留する現像剤成分を除去する工程を有する画像形成方
   法において、現像剤成分を除去する工程がブラシおよび
   ／またはブレードを用いてなり、該ブラシおよび／また
   はブレードに平均一次粒子径が０．０３ないし３．０μ
   ｍであり、モース硬度が１ないし４であり、ｃ軸／ａ軸
   比が１．５以上である層状格子構造を有する無機微粒子
   を付着させることを特徴とする画像形成方法。